首先,要纠正大家的一个误区,很多人都认为水性漆是非常环保没有溶剂的。事实是,几乎所有的水性漆,或多或少都有溶剂即VOC,只是不同类型的水性漆,溶剂的含量大小有别。有些类型的水性漆几乎可以做到零VOC,比如目前比较流行的水性无机涂料;有些类型的水性漆的VOC含量比较低,比如水性丙烯酸类的建筑涂料和工业漆;还有些类型的水性漆的VOC含量相对比较高,比如今天要讨论的水溶型的醇酸漆。
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水性醇酸漆里的溶剂,主要影响成膜性能、助溶性能、干燥性能、表面状态、冻融稳定性等。其来源有二,一是水性醇酸树脂里的溶剂,主要是醇醚类和醇类;二是水性醇酸漆配方中添加的,主要也是醇醚,醇类,还有成膜助剂,主要用于水性醇酸/乳液复配体系。
水性醇酸漆里的溶剂,最主要的功能是作为助溶剂,提高水性醇酸树脂与水的相容性,可以促进各个组分的溶解融合,同时助溶剂还能有效降低体系的粘度,改变体系的流变状态。目前最常用的助溶剂是醇醚类溶剂,包括乙二醇醚,二乙二醇醚,丙二醇醚,二丙二醇醚,醇醚酯类等等。
最常用的是乙二醇丁醚(BCS,防白水),其次有丙二醇甲醚(PM),二乙二醇丁醚(DBG,大防白水),二丙二醇甲醚(DPM),二丙二醇丁醚(DPnB)等,这些助溶剂,相对都有不错的亲水性,可以降低漆膜的表面张力,提高水性漆的抗冻融性。
一般情况下,水性醇酸树脂漆单独采用乙二醇丁醚BCS,就能满足要求,它的沸点相对较低,能改善树脂与水的相容性,改善水性醇酸漆的流变状态,最大的问题可能在于其气味稍大,并且和丙二醇醚类助溶剂相比,乙二醇丁醚BCS的毒性稍大。
如果对环保和健康有更高要求,可以用二丙二醇甲醚DPM二丙二醇丁醚DPnB来替代乙二醇丁醚BCS,前面两种都是丙二醇醚类溶剂,毒性非常低。
如果是用于水性醇酸氨基烤漆,需要采用沸点更高的醇醚类溶剂,如二乙二醇丁醚DBG等,来改善漆膜的表面状态。
如果是水性醇酸/丙烯酸乳液复配体系,配方里的助溶剂仍然以醇醚为主,但需要考虑丙烯酸乳液的成膜性,即选择合适的成膜助剂。虽然乙二醇丁醚BCS也可以作为很多乳液的成膜助剂,但成膜性略显不足,而且可能与某些乳液之间存在相容性问题。此时,可以考虑更换其他助溶剂,如二丙二醇甲醚DPM,二乙二醇丁醚DBG,二丙二醇丁醚DPnB,或者添加真正的成膜助剂Texanol(醇酯-12)。
在低温环境下,乙二醇丁醚和水的挥发速率会减慢,严重影响水性醇酸漆的表干速度,如果表干速度太长,成膜就会出问题,导致各种缺陷发生。此时,可以添加一些快干性亲水溶剂,主要是低分子醇,如异丙醇,乙醇,甲醇等,通过醇的挥发带走水分,进而加速表干。
文章来源:水性醇酸道 ,作者阮江雷